Obwohl wir den Zwergplaneten Ceres heute als eine kalte, felsige Welt sehen, die leise durch den Hauptasteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter schwebt, zeichnen die neuesten wissenschaftlichen Entdeckungen, die auf Daten einer NASA-Mission basieren, eine deutlich andere und dynamischere Vergangenheit. Neue Forschungen deuten darauf hin, dass dieses Himmelsobjekt, das größte in seiner Nachbarschaft, einst eine tiefe und langlebige Energiequelle besessen haben könnte, eine entscheidende Zutat, die lebensfreundliche Bedingungen hätte aufrechterhalten können. Obwohl es keine direkten Beweise für die Existenz von Mikroorganismen gibt, stützen diese Ergebnisse nachdrücklich die Theorien, dass Ceres in seiner fernen Vergangenheit für einzellige Lebensformen bewohnbar gewesen sein könnte.

Die Suche nach dem Rezept des Lebens

Die Suche nach Leben außerhalb der Erde wird von der Suche nach drei Schlüsselelementen geleitet, die wir als wesentlich betrachten. Das erste ist natürlich flüssiges Wasser, das universelle Lösungsmittel, das die für die Biologie notwendigen chemischen Reaktionen ermöglicht. Das zweite sind organische Moleküle, komplexe kohlenstoffbasierte Verbindungen, die die Bausteine des Lebens, wie wir es kennen, bilden. Das dritte, oft übersehene, aber ebenso entscheidende Element ist eine Energiequelle, die lebende Organismen zur Aufrechterhaltung ihres Stoffwechsels nutzen könnten. Die neueste Studie, die gestern in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, wirft neues Licht auf genau dieses dritte Element auf Ceres und legt nahe, dass es dort eine stabile Quelle für "Nahrung" für potenzielle Mikroben gab.

Ein Ozean unter einer Eiskruste verborgen

Die Geschichte der möglichen Bewohnbarkeit von Ceres begann dank revolutionärer Daten, die von der NASA-Raumsonde Dawn gesammelt wurden. Die Mission, die 2018 endete, nachdem ihr der Treibstoff ausgegangen war, führte detaillierte Untersuchungen dieses Zwergplaneten durch. Eine der spektakulärsten Entdeckungen waren die extrem hellen, reflektierenden Flecken auf seiner Oberfläche, insbesondere innerhalb des Occator-Kraters. Eine detaillierte Analyse zeigte, dass es sich um Salzablagerungen handelt, vorwiegend Natriumcarbonat, die zurückblieben, nachdem Flüssigkeit aus dem Inneren an die Oberfläche gedrungen und im Vakuum des Weltraums verdampft war.

Dies war ein klarer Hinweis auf die Existenz von Flüssigkeit unter der Oberfläche. Weitere Forschungen, die 2020 veröffentlicht wurden, bestätigten, dass sich unter der Eiskruste von Ceres ein riesiges Reservoir an Salzwasser oder Sole befindet. Diese Entdeckung bestätigte das Vorhandensein der ersten Schlüsselzutat für das Leben – flüssiges Wasser. Ceres trat damit dem exklusiven Club der Himmelskörper in unserem Sonnensystem bei, wie Jupiters Mond Europa und Saturns Mond Enceladus, von denen angenommen wird, dass sie Ozeane unter ihren eisigen Oberflächen verbergen.

Die Bausteine des Lebens und ein urzeitlicher Energiemotor

Die Dawn-Mission beschränkte sich nicht nur auf die Entdeckung von Wasser. Instrumente an Bord der Raumsonde entdeckten auch das Vorhandensein von organischen Materialien auf der Oberfläche von Ceres. Es handelt sich um kohlenstoffbasierte Moleküle, die für die Entstehung von Leben absolut notwendig sind. Obwohl sie an sich kein Beweis für Leben sind, bestätigte ihre Anwesenheit, dass Ceres auch die zweite Schlüsselzutat aus dem Rezept für Bewohnbarkeit besaß. Damit waren zwei der drei Elemente bestätigt, aber die Frage nach der Energiequelle blieb offen.

Die neueste Studie liefert endlich eine Antwort auf diese Frage. Ein Team von Wissenschaftlern erstellte hochentwickelte thermische und chemische Modelle, um die Bedingungen im Inneren von Ceres über Milliarden von Jahren zu simulieren. Ihre Ergebnisse zeigen, dass der felsige Kern von Ceres vor etwa 2,5 bis 4 Milliarden Jahren deutlich wärmer war als heute. Die Wärme stammte aus dem Zerfall radioaktiver Elemente im Gestein, einem Prozess, der als radiogene Erwärmung bekannt ist und in den frühen Phasen der Entstehung des Sonnensystems üblich war.

Diese innere Wärme trieb einen Prozess an, der dem ähnelt, was wir auf der Erde bei hydrothermalen Quellen am Meeresboden sehen. Heißes Wasser, angereichert mit gelösten Gasen und Mineralien aus dem felsigen Kern, stieg nach oben und vermischte sich mit dem kälteren Wasser des unterirdischen Ozeans. Dieser Prozess, bekannt als Gesteinsmetamorphose, setzte Moleküle wie Methan und Kohlendioxid frei – starke Quellen chemischer Energie.

„Auf der Erde ist das Ergebnis, wenn heißes Wasser aus der Tiefe mit dem Ozean vermischt wird, oft ein echtes Buffet für Mikroben – ein Festmahl an chemischer Energie“, erklärte Sam Courville, der Hauptautor der Studie. Mit anderen Worten, der urzeitliche Ceres könnte eine stetige Zufuhr von hydrothermalen Flüssigkeiten gehabt haben, die seinen unterirdischen Ozean mit Nährstoffen versorgten und so eine potenziell bewohnbare Umgebung unabhängig vom Sonnenlicht schufen.

Ein Fenster in die Vergangenheit und ein Vergleich mit anderen Welten

Heute ist Ceres wahrscheinlich zu kalt, um Leben zu unterstützen. Sein innerer radioaktiver Motor kühlte im Laufe der Zeit ab, und die verbleibende Flüssigkeit wurde hochkonzentriert und salzig. Die Periode des größten Potenzials für Bewohnbarkeit lag in seiner "Jugend", etwa eine halbe Milliarde bis zwei Milliarden Jahre nach seiner Entstehung, als der felsige Kern seinen Temperaturhöhepunkt erreichte. Dies war der Moment, in dem der Fluss von warmen, energiereichen Flüssigkeiten in den unterirdischen Ozean am intensivsten war.

Im Gegensatz zu Monden wie Europa und Enceladus, die dank der Gravitationskräfte ihrer Mutterplaneten (Jupiter und Saturn), die sie ständig "kneten" und so von innen heizen, auch heute noch aktive Ozeane haben, hat Ceres diesen Luxus nicht. Seine Wärmequelle war ausschließlich intern und zeitlich begrenzt. Aus diesem Grund lag sein Fenster für die Bewohnbarkeit in der fernen Vergangenheit.

Dennoch hat diese Entdeckung enorme Auswirkungen auf die Suche nach Leben. Sie legt nahe, dass viele andere eisige Körper ähnlicher Größe (Ceres hat einen Durchmesser von etwa 940 Kilometern) im äußeren Sonnensystem, die keine signifikante Erwärmung durch die Schwerkraft von Planeten erfahren, ebenfalls eine ähnliche Vergangenheit haben könnten. Vielleicht hatten auch sie zu einem Zeitpunkt ihrer Geschichte warme, chemisch reiche Ozeane unter dem Eis verborgen, die eine Chance für die Entstehung von Leben boten. Dies erweitert die Liste der Orte, an denen wir nach Spuren urzeitlichen Lebens suchen könnten, drastisch und zeigt, dass selbst einsame Zwergplaneten im Asteroidengürtel überraschende Geheimnisse verbergen können.